JP5483730B2 - 枠組壁構造及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、主に壁構造に関し、好ましい形態では、枠組壁構造に関する。

先行技術に関する以下の説明、ならびに本明細書を通しての、他の任意の先行技術の参照は、本発明に対する適切な技術的背景を提供することと、本発明の利点がより十分に理解されることと、を意図したものである。しかしながら、そのような参照は、いずれも、それらの技術が優先日時点で当該分野において周知であったこと、又は、共通一般知識に含まれていたことを、明示又は暗示するものではない。

本発明は、主として、住宅建設に関連し、木造枠組、及び、繊維強化コンクリート（ＦＲＣ）被覆材と併せて使用するために開発された。しかしながら、本発明は、このような特定の材料の組み合わせ、又は、このような特定の建築構造形態に限定されない。

住宅又は他の形態の建築においては、木材、鋼材、又は他の好適な材料で枠組を形成すること、ならびに、任意で、（典型的には、一連の構造用パネルから形成される）略平坦な構造層を枠組に貼り付けて構造的剛性を与えることは、一般的な建設技術である。通常、構造用パネルは、木材、複合木材合板や配向性ストランドボード（ＯＳＢ）など、又は、他の好適な材料から形成される。この構造用部材及び／又は枠組に、ＦＲＣシート、下見板、石積み、又は他の好適な材料で形成された被覆材を貼り付けることにより、雨よけ外装、ならびに、所望の美的特性が得られる。通常はその後、建物の内側にプラスタボード、石膏ボード、又は他の好適な材料を並べて、壁構造を完成させる。

枠組は、典型的には、間隔を開けて垂直方向に延びる一連のスタッド（ｓｔｕｄ）と呼ばれる枠組要素と、スタッド間で間隔を開けて略水平方向に延びる一連のノギンス（ｎｏｇｇｉｎｓ）と呼ばれる枠組要素と、を含む。当業者には周知であって理解されているように、典型的には、他の枠組部材（天板、底板、斜め材など）も使用される。

雨が続いたり、激しく降ったり、湿度が高くなったりしがちな気候の地域では、水分が外装被覆を通って（又は外装被覆の周囲から）下層の枠組に浸透することがよくある。このような水分がいったん浸透すると、壁構造物を乾燥させることが難しい場合があり、そうなると、構造用部材及び枠組部材の腐食、内張材又は外装被覆材の湿損、留め金具の腐食の加速、内外装表面の塗装のはがれ、モールド（ｍｏｕｌｄ）の伝搬、水分の上昇などを含む、様々な問題が発生する。

これらの問題は、被覆の背後の部分の排水及び通気を改善することで最小化できることが知られている。これを実現する１つの既知の方法では、建設時にスタッド及びノギンスの外側表面に、一連の小割り板（ｔｉｍｂｅｒ ｂａｔｔｅｎｓ）を固定する。これらの小割り板に、外装被覆シートを、通常は釘付け又はねじ留めで取り付ける。重要なのは、これらの小割り板が、枠組部材の外側表面と同一の広がりを持つのではなく、短くカットされていることである。結果として生じるすき間によって、壁の中の水分は、液体及び気体の両方の形で、外装被覆シートのすぐ後ろで、かつ、構造用枠組部材の外側表面の直前にある面内の、小割り板の周囲を移動することが可能になる。これらの水の移動、及び、蒸発の過程の背後にある厳密な力学は、必ずしも完全には知られていないが、このような配置が実際に、たまっていた水分の蒸発及び／又は拡散、ならびに結果としての、壁の空隙、及び、枠組部材の乾燥を促進することが経験的に知られている。しかしながら、この小割り板自体が水分を吸収しやすいことが、実践において判明している。これは、水分の消散を促進することを特に意図されたシステムでは、有用な性質ではない。乾燥の過程を妨げることが、避けられないからである。

さらに、留め金具の腐食に関する問題がある。長期間にわたって水分にさらされる小割り板の通常の処理方法では、銅、クロム、及びヒ酸塩（ＣＣＡ）の酸性溶液が用いられ、これが外部圧力下で完全に木材に浸透するようにされる。このように処理された木材は、典型的には、長期間にわたって湿気を帯びたままであり、その場合には、標準的な、亜鉛めっきされた釘又はねじが、要件を満たさないレベルにまで腐食する。この問題を改善するために、ステンレス鋼の釘を使用することが可能である。しかしながら、その場合は、材料費が大幅に増えることになる。さらに、ステンレス鋼の釘は、釘打ち機で使用するためのコレーテッドマガジン（ｃｏｌｌａｔｅｄ ｍａｇａｚｉｎｅ）形式では入手できない場合が多い。したがって、そのような状況では、建築業者は、手作業で被覆シートを小割り板に釘付けしなければならない。これは、時間のかかる面倒な作業であり、材料費だけでなく労力も大幅に増える。

外装被覆を通る（又は外装被覆の周囲からの）水分の浸透による損傷は、ハウスラップ、サーキング、防水紙などの防水性フレキシブルメンブレンを、被覆材の後ろに取り付けることによっても、多少の低減が可能である。しかしながら、このようなシステムが、風の強い地域や、低層又は中層の建物の上階で使用される場合、建物への水の浸入、特に風に押された雨が、未だ問題となりうる。これは、ハウスラップ、サーキング材などがフレキシブルであって、風に当たった場合、あるいは、より一般的には、構造用部材の両側に圧力差が存在する場合、変形しやすいためである。そして、このことは、特に、隣接するサーキングシートがつながっているか重なっていて、身動きがとれなくなっている場合、雨又は水（液体）が、壁の空隙に浸入することを許してしまう可能性がある。従来のハウスラップ材も、例えば、留め具によって、ラップに穴が開いている場合、防水性能が低下する。

さらに、これらのラップの多くは、壁の空隙に入ってしまった水分の逃げ道を与えないため、空隙が乾燥する機会が減り、また、水分が枠組要素、又は、他の構造用部材と直接接触したままになり、実際には問題を悪化させる可能性がある。このことは、上述の事柄に対して同様の問題を引き起こす。

本発明の目的は、先行技術の不利点のうちの、１つ又は複数を克服又は改善すること、あるいは、少なくとも有効な選択肢を提供することである。

したがって、第１の態様では、本発明は、枠組壁構造に用いる排水パネルを提供し、前記排水パネルは、実質的に剛体であって、ほぼ防水性の前面と、前記排水パネルと前記前面に貼られた被覆材との間の水の排出を促進するために、前記前面に、間隔を開けて配置された、複数の一次排水流路と、を備え、前記前面は、空気及び水蒸気に対しては少なくともある程度は浸透性である一方、液体の水に対してはほぼ不浸透性である。

第２の態様によれば、本発明は、間隔を開けた１つ又は複数の垂直枠組要素を有する種類の枠組壁構造に用いるメンブレンを提供し、前記メンブレンは、ほぼ防水性の前面と、前記排水パネルと前記前面に貼られた被覆材との間の水の排出を促進するために、前記前面に、間隔を開けて配置された、複数の一次排水流路と、留め具の位置が与えられるように、前記枠組要素のうちの少なくとも１つの位置をほぼ示すしるしと、を含む。

第３の態様によれば、本発明は、略垂直方向に向けられた枠組と、前記枠組に固定的に取り付けられて、前記枠組をほぼ覆う、請求項１から２２のいずれか１項に記載の排水パネルの平坦な層と、前記排水パネルをほぼ覆う被覆材と、を備える枠組壁構造を提供する。

略垂直方向に向けられた枠組と、前記枠組に固定的に取り付けられて、前記枠組をほぼ覆う、請求項２３から４０のいずれか１項に記載のメンブレンの平坦な層と、前記メンブレンをほぼ覆う被覆材と、を備える枠組壁構造。

第５の態様によれば、本発明は、略垂直方向に向けられた枠組と、前記枠組に固定的に取り付けられて前記枠組をほぼ覆う構造材のほぼ平坦な層と、前記構造材に固定的に取り付けられて、前記構造材をほぼ覆う、請求項２３から４０のいずれか１項に記載のメンブレンの平坦な層と、前記メンブレンをほぼ覆う被覆材と、を備える枠組壁構造を提供する。
第６の態様によれば、本発明は、枠組壁構造の形成方法を提供し、前記方法は、略垂直方向に向けられた枠組を形成し、請求項１から２２のいずれか１項に記載の排水パネルの平坦な層を、前記枠組を覆うように取り付け、被覆材を、前記排水パネルの前記前面をほぼ覆うように固定する、ことを備える。
第７の態様によれば、本発明は、枠組壁構造の形成方法を提供し、前記方法は、略垂直方向に向けられた枠組を形成し、構造材のほぼ平坦な層を、前記枠組をほぼ覆うように取り付け、請求項２３から４０のいずれか１項に記載のメンブレンの平坦な層を、前記構造材をほぼ覆うように取り付け、被覆材を、前記メンブレンの前記前面をほぼ覆うように固定する、ことを備える。
第８の態様によれば、本発明は、枠組壁構造の形成方法を提供し、前記方法は、略垂直方向に向けられた枠組を形成し、請求項２３から４０のいずれか１項に記載のメンブレンの平坦な層を、前記枠組をほぼ覆うように取り付け、被覆材を、前記メンブレンの前記前面をほぼ覆うように固定する、ことを備える。

一実施形態では、排水パネル又はメンブレンはさらに、間隔を開けて前面に配置された、複数の二次排水流路を備え、二次排水流路は、一次排水流路に対して略横方向に延び、少なくともいくつかの、一次排水流路の隣接するペアと交差し、これらの排水流路は、排水パネル又はメンブレンと被覆材との間の水の排水を促進するように適合される。二次排水流路は、少なくともいくつかの、一次排水流路の隣接するペアの間を斜め方向に延びることが好ましい。しかしながら、二次排水流路は、直線的であっても、湾曲していても、他の任意の幾何学的配置であってもよいことを理解されたい。

一実施形態では、二次排水流路は、一次排水流路間の水を方向づけるように適合され、少なくともいくつかの、一次排水流路の隣接するペアの間の相互通気を提供することが可能である。

一実施形態では、一次排水流路は、使用時には、排水パネル又はメンブレンに沿ってほぼ垂直方向に延びるように構成される。

一実施形態では、一次及び二次排水流路は、結合して、排水流路に対して比較的突出していて、かつ、ほぼ平坦なランドの配列を定義する。このランド配列は、一連の水平方向の行と垂直方向の列との形態であることが好ましい。好ましい一実施形態では、枠組壁構造は、１つ又は複数の垂直枠組要素を含み、垂直方向の列のランドのうちの少なくとも１つが、壁構造の組み立て時に、少なくとも１つの垂直枠組要素とほぼ位置合わせされるように適合されることが好ましい。排水パネル又はメンブレンは、垂直枠組要素にほぼ対応するように適合された、比較的大きなランドの１つ又は複数の列を含むことが好ましい。垂直枠組要素は、１２、１６、又は２４インチ（３０５、４０５、又は６１０ミリメートル）の間隔を開けて配置されることが、より好ましい。

一実施形態では、前面は、留め具の位置を示すしるしを含む。しるしは、垂直方向の列のランドの少なくともいくつかに配置されて、長手方向に延びる溝を含むことが好ましい。代替として、しるしは、前面に配置された中心線を含む。一実施形態では、二次排水流路の２つ以上が、間隔をおいて比較的近接配置されて留め具位置をさらに示す。

一実施形態では、排水パネル又はメンブレンは、排水パネル又はメンブレンの背面に間隔を開けて配置された、長手方向に延びる複数の支持突起を含み、支持突起は、長手方向に延びる溝に対してほぼ相補的である。

一実施形態では、各一次排水流路の幅は、粘着性密封テープが前面の表面の輪郭に緊密に追従することを可能にして、水分が粘着性テープの線に沿って浸透することを防ぐか、少なくとも最小化する密封を実現するように適合されている。好ましくは、排水パネル又はメンブレンは、少なくともいくつかの排水流路とランドとの間に配置された面取り部分を含み、この面取り部分は、粘着性密封テープが排水パネル又はメンブレンの前面により緊密に追従することを支援するように適合されている。

一実施形態では、一次及び二次流路は、圧延成形されて排水パネル又はメンブレンになる。代替として、一次及び二次流路は、型押し、鋳造、又は機械削りを経て排水パネル又はメンブレンになる。組み立てや押し出しをはじめとする他の製造方法も、実施形態によっては使用可能である。

一実施形態では、排水パネル又はメンブレンは、防水性の前面を有し、これは、空気及び水蒸気に対しては少なくともある程度は浸透性である（すなわち、「通気性」である）一方、液体の水に対してはほぼ不浸透性であるという意味において、選択的な浸透特性を有する。この防水性の前面は、通気性であって、ほぼ疎水性であることが最も好ましい。

一実施形態では、メンブレンは、実質的に、ポリマー又はほぼ撥水性のセルロース系材料、有孔ポリマー膜、不織ポリマーシート、又はこれらの組み合わせから形成される。

別の実施形態では、排水パネルは、実質的に、木材、複合木材、ＯＳＢ、プラスチック、他の複合障壁、繊維強化セメント、又はこれらの組み合わせから形成される。排水パネルは、実質的に繊維強化セメントから形成されることが好ましい。

一実施形態では、排水パネル又はメンブレンは、ほぼ撥水性のセルロース系材料、有孔ポリマー膜、不織ポリマーシート、又はこれらの組み合わせによる疎水性の膜又はコーティングを含む。疎水性のコーティングは、シロキサンを含むことが好ましい。しかしながら、他の好適なコーティング、層、膜、又は表面処理を追加又は代替として行ってもよいことを理解されたい。実施形態によっては、前面及び背面の両方、さらに場合によっては端部にも、コーティングが施される。

各排水パネルは、粘着性密封テープなどの密封手段によって、周辺端部に沿って密封されることが好ましい。各排水パネルは、上端部、下端部、及び側端部を有する、ほぼ矩形形状であることが好ましい。

一実施形態では、一次及び二次排水流路のそれぞれは、奥行きが約１／８インチ（３．２ｍｍ）である。二次排水流路の幅は、おおむね、９／１６インチ（１４．３ｍｍ）から５／１６インチ（８．０ｍｍ）へと先細りになることが好ましい。ランドの水平方向の行は、略均等間隔であることがより好ましい。ランドの水平方向の行の隣接するペアのそれぞれの間の距離は、約２インチ（５０ｍｍ）であることが、より好ましい。

一実施形態では、一次及び二次排水流路のそれぞれの最大奥行きは、約３／３２インチ（２．５ｍｍ）である。一次及び二次流路の幅は、約１／５インチ（５ｍｍ）であることが好ましい。

さらに別の実施形態では、一次及び二次排水流路の最大奥行きは、約２／３２インチ（１．５ｍｍ）である。ランドは、ほぼ円形であることが好ましい。本実施形態では、一次及び二次排水流路の幅は、約４／５インチ（２０ｍｍ）である。

流路の幅、奥行き、長さ、形状、及び間隔は、個々の材料、工法、建物用途、及び環境条件に応じて様々であってよいことを理解されたい。

一実施形態では、被覆材は、セメント質障壁、配向性ストランドボード、合板、金属、石積み、又はこれらの組み合わせを含む、少なくとも１つの被覆パネルの形態である。被覆材は、実質的に繊維強化セメントから形成された、少なくとも１つの被覆パネルを含むことが好ましい。

次に、以下の添付図面を例としてのみ参照し、本発明の好ましい実施形態を説明する。

本発明の一実施形態による枠組壁構造の一部切欠き斜視図である。 図１の枠組壁構造の拡大斜視図である。 図１の枠組壁構造の分解図である。 本発明の第２の実施形態による枠組壁構造の一部切欠き斜視図である。 図４の枠組壁構造の拡大斜視図である。 図４の枠組壁構造の部分分解断面図である。 図１及び４の枠組壁構造に用いるメンブレン又は排水パネルの平面図である。 本発明の別の実施形態による、枠組壁構造に用いるメンブレン又は排水パネルの平面図である。 図８のメンブレン又は排水パネルの断面図である。 本発明の別の実施形態による、枠組壁構造に用いるメンブレン又は排水パネルの平面図である。 本発明の別の実施形態による、枠組壁構造に用いるメンブレン又は排水パネルの正面斜視図である。 図１０のメンブレン又は排水パネルの平面図である。 図１０のメンブレン又は排水パネルの背面斜視図である。 図１０のメンブレン又は排水パネルの代替形態の背面斜視図である。

一時的に図１〜３を参照すれば、住宅又は他のタイプの建築構造において典型的に使用される枠組壁構造１０が提供されている。

この枠組壁構造は、間隔を開けた一連の一般にスタッド１４と呼ばれる垂直枠組要素と、間隔を開けた一連の一般にノギンス１６と呼ばれる水平枠組要素とを含む、略垂直方向に向けられた枠組１２を含む。この例では、各枠組要素は木材から形成されているが、当業者であれば理解されるように、鋼材や複合材のような他の枠組材料も、代替として使用可能である。

枠組をほぼ覆って構造的剛性を与えるために、１つ又は複数の構造用パネル部材１８の形態で構造材の平坦な層が、枠組１２に、固定的に取り付けられる。これらの構造用パネルは、木材、複合木材（配向性ストランドボードや合板など）、プラスチック材料などの任意の好適な材料から形成可能であるが、繊維強化セメント（ＦＲＣ）から形成されることが好ましい。構造用パネル１８は、釘打ち、ねじ留め、接着剤、又は他の好適な留め手段によって、枠組に固定されている。さらに、構造用パネルの枚数は、各パネルの全体寸法及び覆う枠組の面積に応じて異なってよい。

構造用パネルの外側表面を完全に覆うために、前面が防水性であるフレキシブルメンブレン２０の形態で水分障壁が、やはり接着手段などの釘打ち又は他の好適な留め手段によって、構造用パネル１８に取り付けられている。図示した実施形態では、このメンブレンは、空気及び水蒸気に対しては少なくともある程度は浸透性である（すなわち、「通気性」である）一方、液体の水に対してはほぼ不浸透性であるという意味において、選択的な浸透特性を有する。この点において、メンブレン２０は、例えば、多孔性ポリマー膜や不織ポリマーシートであって、これらに限定されない、任意の好適な疎水性材料から形成可能であることが理解されよう。好適なポリマー材料から形成され、必要に応じて適切な表面処理がなされた織布も使用可能である。他の変形例では、メンブレンは、疎水性表面処理、又は、疎水性膜を組み込んだ、フレキシブルな非疎水性材料から形成可能である。

壁構造を完成させるために、メンブレン、及び、下部構造層の前面をほぼ覆うように、外装被覆材２２が固定される。被覆材２２の釘付け又はねじ留めは、すべて、メンブレン２０、及び、構造用パネル部材１８を貫通して、スタッド１４又はノギンス１６に対して行われることが理想である。

図示した好ましい実施形態によれば、メンブレン２０は、その前面に、間隔を開けて配置された、複数の一次排水流路２４を含んでいる。さらに、一次排水流路２４の隣接するペアの間を、好ましくは略斜め方向に延びる間隔を開けた複数の二次排水流路２６が、メンブレンの前面に配置されている。しかしながら、二次排水流路は、直線的であっても、湾曲していても、（例えば、他の実施形態において示されているように）他の任意の幾何学的配置であってもよいことを理解されたい。一次及び二次排水流路は開放されているため、水分が出て行くことが促進され、相互につながっている流路間を液体が移動する。

図からわかるように、これらの排水流路は、交差及び結合して、タイヤのトレッドパターンを連想させるような、行と列に配置された突起部分（ランド）２８の配列を定義する。この配置は、防水性メンブレン２０と上層の被覆材２２との間に溜まっている、すべての液体水分を、壁構造物から速やかに排水するために、一次及び二次排水流路が一体として排水路の稠密なネットワークを提供するようになっている。相互につながっている排水路は、また、メンブレンと被覆材との間の相互通気を促進して、壁構造物内の水蒸気を除去して速やかな乾燥を推進することを支援する。

一次排水流路２４の間隔は、使用時にランド２８の少なくとも１つの列が、スタッド１４のそれぞれと重なるように設計されている。このようにして、ランドの最高部に対応する平面が、メンブレンを、中間構造層を貫通して各スタッドに、釘付け又はねじ留めすることを容易にするために、常に都合よく利用可能である。この理由により、また、図７に最もよく示されるように、メンブレンの表面には、印刷又は型押しされた中心線３０の形態又は他の形態で、標準の１２、１６、又は２４インチ（３０５、４０５、又は６１０ｍｍ）のスタッド間隔に対応する、しるし（ｉｎｄｉｃｉａ）が設けられている。

なお、各スタッド位置において、ランド２８の列がぎりぎりまで近づけられており、これは、そうしない場合一定パターンのランド列となるところを結果として周期的に分断することによって、使用時に、突起ランドをより稠密にするとともに、下部スタッドの間隔を、さらに／あるいは場合よって、代替的に視覚的に表示し、釘打ちを容易にするためである。したがって、本実施形態では、一次排水流路２４の幅は、用途に応じて異なっていてもよい。

この好ましい形態では、一次排水流路の深さは、約１／８インチ（３ｍｍ）で略一定であるのが理想的である。二次排水流路２６は、深さが同様に約１／８インチ（３ｍｍ）であり、幅は、最高部において約９／１６インチ（１４ｍｍ）でほぼ一定であり、これが徐々に狭くなって最低部において約５／１６インチ（８ｍｍ）の幅になる。しかしながら、これらの寸法パラメータは、個々の材料、工法、環境条件、及び他の関連設計基準に応じて様々であってよいことを理解されたい。

上述のように、釘打ちを容易にするために、スタッドの位置に沿ってランドが稠密に配置されている。これによって、留め具は、排水流路ではなくランドを貫通する可能性が高くなる。したがって、一次及び二次排水流路は、有利なことに、かなりの程度まで完全な状態で残ることになり、これによって、液体の水がメンブレンの上を通って枠組材又は構造材に直接到達する可能性が低くなる。さらに、突起ランドに留め具を貫通させることにより、厚みが増し、液体がメンブレンの上に入ってくることをさらに防ぐように密閉が強化される。

突起ランドを設けることにより、メンブレンを取り付けたときに、２つの平坦面が本質的に定義される。１つは、排水流路の底面で定義される排水面であり、もう１つは、ランドの上面で定義されるランド上部である。したがって、ランドの面積は、選択された用途に応じて異なってよいことがわかる。例えば、被覆材が脆性構造の場合は、被覆材を取り付ける際に、被覆材が排水流路に落ちて割れたり亀裂が入ったりする可能性を最小化するために、ランドを広くし、排水面積を小さくしなければならない。同様に、被覆が非常に軟らかい材料で形成されている場合は、見苦しい変形の可能性を最小化するために、排水面の面積を小さくすることが好ましい。逆に、被覆剤が非常に弾性に富み、したがって、変形に対する耐性が大きい場合には、排水面の面積を相対的に大きくしてよい。

メンブレン２０は、標準的な高さ、及び、長さのロール形式で供給されることが、提案されている。取り付ける際には、そのロールを、単純に、構造用パネル１８の上に、中心線３０（又は他の形態のしるし）が個々のスタッド１４と位置合わせされるように、広げる。その後、メンブレンを枠組部材及び構造用部材に釘付け又はねじ留めすることが可能である。メンブレンを所定位置に固定した後、窓やドアに合わせて切り抜きや他の整形を行う。この後、粘着性密封テープ３２を用いて、必要な接合箇所を密封する。この点において、ランド２８の平坦な輪郭、ならびに一次及び二次流路の十分な幅により、密封テープ３２がメンブレンの表面輪郭に緊密に追従して、粘着性テープの線に沿った水分浸透を防ぐか、少なくとも最小化する密封を実現することが有利に可能になる。

図示したメンブレン２０は、（例えば、風に押された雨によって）メンブレンと被覆材２２との間に溜まった水分をすべて排水する手段を与えることを理解されたい。このような場合、溜まった水分は、流路を通って単純に下方に流れ、壁構造物の下端に沿って（場合によっては、専用の雨樋、パイプ、又は排水流路を通って）排出される。

さらに、メンブレン２０の略疎水性が、流路に沿って水が流れることを助長し、壁の下層構造用パネル、及び、枠組部材への水分の移動を妨げる。このようにして、構造物内に水がわき出ることが阻止され、又は、ほぼ抑えられ、関連して、壁の部品が腐食するリスクもほぼ抑えられる。さらに、前述のように、一次及び二次流路が共同で被覆材の後ろの通気を改善することにより、水が内部に入っても速やかに乾燥するようになり、水がわき出る可能性がさらに低減される。

用途によっては、構造用パネル部材１８は、枠組壁構造１０において省略される。このような場合、メンブレン２０は、枠組１２に直接固定され、被覆材２２は、メンブレンの前面をほぼ覆うように固定される。一形態では、被覆材は、枠組に釘付け又はねじ留めされ、留め具は、メンブレンを貫通する。被覆材は、その組成に応じて、壁構造の構造的剛性を補う役割を果たしうる。もしくは、枠組は、構造層や被覆層による構造的補強がなくても、十分な構造的剛性を持つように設計される。

図４〜６は、枠組壁構造１０の第２の実施形態の好ましい形態を描いたものである。本実施形態と第１の実施形態との相違点は、別々の独立した部品である、メンブレン２０、及び、構造用パネル１８が省略されていることである。その代わりになるのが、実質的に剛体である排水パネル２１であり、これは前面が防水性又は疎水性である。この場合も、一次排水流路２４、及び、二次排水流路２６が、排水パネルの前面において引っ込んでおり、中間ランド２８が同様に定義されている。このようにして、一次及び二次排水流路は、排水パネルと被覆２２との間に溜まった水の排水路を提供している。

排水パネル２１は、前面に疎水性の膜、コーティング、又は処理が施された繊維強化セメント（「ＦＲＣ」）シート材料で形成されることが好ましい。もちろん、他の好適な材料、例えば、木材、プラスチック、板金、ガラス繊維、又は他の複合材料、あるいは組み合わせが使用可能であって、これらに限定されない。さらに、メンブレンに関して先述したように、この排水パネルは、空気及び水蒸気に対して、少なくともある程度浸透性である（すなわち、通気性である）一方、液体の水に対してはほぼ不浸透性である、という意味において、選択的な浸透特性を有する。この点において、排水パネル２１の防水性の前面は、通気性であって、また、ほぼ疎水性であることが理想である。

使用されるコーティング又は膜は、撥水性セルロース系材料、有孔ポリマー膜、不織ポリマーシート、又は、これらの組み合わせを含んでよい。図示した実施形態では、シロキサン材料を含む場合が最も多い。しかしながら、他の好適なコーティング、層、膜、又は表面処理を追加又は代替として行ってもよいことを、理解されたい。用途によっては、前面及び背面の両方、さらに場合によっては端部にも、コーティングが施される。

ランド２８の大まかなレイアウトは、メンブレン２０のランドのレイアウトとほぼ同一である。したがって、また、図７に最もよく示されるように、枠組１２のスタッド１４との位置合わせを促進するために、同様の列間隔パターンが設けられ、釘付け又はねじ留めの位置を与えるために、スタッドの場所を示す中心線３０の形態で、しるしが付けられている。

さらに、各パネル又はシートのサイズは、標準的な枠組の高さ、又は、これに標準化された比率を掛けたものと、先述したように、所定のスタッド位置とに、ほぼ一致するように調節されている。

一次及び二次流路は、プロファイル圧延、型押し、フライス加工、機械削り、鋳造、押し出し、湿式堆積、吹付け、又はこれらのプロセスのうちの１つ又は複数の何らかの組み合わせにより、排水パネル２１内に形成可能である。同様に、一次及び二次流路は、組み立てをはじめとする、他の方法によっても形成可能である。

取り付け時には、排水パネル２１を、釘、ねじ留め具、又は他の好適な手段で、枠組１２の露出した表面をほぼ覆うように、端部と端部、又は、側部と側部の迫台（ａｂｕｔｍｅｎｔ）の所定の場所に固定する。その後、窓、ドア、又は他の備品の作業を行うために、必要に応じて、切り抜きや、他の整形操作を行う。この後、粘着性密封テープ３２又は他の密封手段を用いて、それらの接合箇所を密封する。次に、第１の実施形態と同様に、被覆材を所定の場所に固定し、構造を完成させる。ここでは、独立したメンブレン取り付けステップは、不要である。さらに、第１の実施形態と同様に、使用される被覆材のタイプに対応する十分な支持を行うために、一次及び二次排水流路の幅は、様々であってよい。

やはり、第１の実施形態のメンブレンと同様に、排水パネルは、構造用パネル１８を置き換える役割を果たしてもよく、あるいは、構造用パネル１８の上に取り付けられてもよい。いずれの場合も、排水パネルの全体の厚さは、必要とされる構造特性に応じて様々であってよい。

第１及び第２の実施形態の変形形態を、図８に示す。本実施形態の好ましい形態では、メンブレン２０、又は、排水パネル２１は、第１及び第２の実施形態と同様であり、相違点は、主に、ランド２８の配列のパターンである。この点において、本実施形態のランドは、ここでは規則正しく互い違いになっており、一次排水流路は前と同様に定義されているが、二次排水流路２６は、ここでは、前面の全体にわたって略ジグザグになっている。

有利なことに、この互い違いパターンによって、二次排水流路２６の水平方向の経路が連続ではなくなり、支持面がより規則的になり、取り付け時に被覆材の端部が、排水流路に落ちて割れる可能性が低減される。この代替形態は、特に、被覆材が、繊維セメントなどの脆性材料から形成された個々の支持厚板（ａｂｕｔｔｉｎｇ ｐｌａｎｋ）部分の形態である場合、有利であることがわかっている。

また、この代替形態は、稠密なランド間隔や、外側からスタッドの位置を示すしるしを当てにするのではなく、枠組上の標準的なスタッド位置に対応する位置に、より大きなランド２９の垂直方向の列を含むことが好ましい。この点において、このより大きなランドにより、スタッドの位置がわかるだけでなく、スタッドに釘付け及び／又はねじ留めするための範囲を広くとることができ、有利である。

図８ａは、本実施形態の断面図を示す。図からわかるように、各ランド２８とそれぞれの排水流路との間に、過渡面取り（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ ｃｈａｍｆｅｒｅｄ）部分３４が、さらに設けられている。結果として、排水流路は、部分的に弧状の断面輪郭を有することとなり、これによって、各ランド間がほぼ端部のない面となる。このようにして、粘着性密封テープ３２は、表面の輪郭により緊密に追従し、メンブレン又はパネル部材表面によりよく粘着することが可能となり、枠組壁構造１０の良好な密封ならびに長寿命が確保される。本代替形態のさらなる変形形態では、面取り部分３４は、正弦波状経路にほぼ追従する。

本実施形態では、好ましくは、一次及び二次排水流路２４、２６の最大深さは、約３／３２インチ（２．５ｍｍ）で略一定に保たれ、突出幅は、１／５インチ（５ｍｍ）で略一定である。

第１及び第２の実施形態の別の変形形態を、図９に示す。本実施形態の好ましい形態では、メンブレン２０、又は、排水パネル２１は、第１及び第２の実施形態と構造的に同様であり、相違点は主に、ランド２８の形状及びパターンである。この点において、ランドは、円形であり、また、規則正しく互い違いとなって、一次及び二次排水流路２４、２６の両方がジグザグの経路を定義する。同様に、標準的なスタッド位置に対応しているランドは、また、直径がより大きく、釘付け及び／又はねじ留めならびにスタッド位置表示のための場所を、広く取ることが可能である。

この好ましい形態では、一次及び二次排水流路は、両方とも、深さが約３／３２インチ（１．５ｍｍ）でほぼ一定である。小さいほうの各ランドは、直径が約４／５インチ（２０ｍｍ）であり、水平方向又は垂直方向の隣接ランドとの間隔は、約４／５インチ（２０ｍｍ）で略一定である。

第１及び第２の実施形態のさらに別の変形形態を、図１０〜１３に示す。本実施形態の好ましい形態では、メンブレン２０又は排水パネル２１は、第１及び第２の実施形態と構造的に同様であり、やはり、相違点は、主に、ランド２８の形状、及び、パターンである。具体的には、ランド列の間隔が規則的に開いており、ランド列の前面に、長手方向に延びるＶ字溝４０が配置されている。

これらのランドは、好ましくは、幅が４／５インチ（２０ｍｍ）であり、溝の中心の間の間隔が約８／５インチ（４０ｍｍ）で一定である。さらに、各ランドは、奥行きが約３／３２インチ（２．５ｍｍ）で一定であり、この場合も、密封テープ３２の粘着を促進するために、過渡面取り部分３４（図示せず）が設けられてもよい。

なお、Ｖ字溝４０は、深さが約１ｍｍであって、主な役割が２つある。第１に、Ｖ字溝４０は、釘付けの位置を物理的に示す。第２に、圧延又は型押しにより、比較的薄いメンブレン又はパネルに一次排水流路２４を形成すると、これに対応する流路突起４２が、背面４４に同様に形成される。図１２に最もよく示されるように、これは、流路突起４２の隣接するペアの間に定義された、いくつかの空隙４６をもたらす。結果として、メンブレン２０、又は、排水パネル２１の背面は、平坦ではなくなる。したがって、取り付け時に、枠組１２又は構造用パネル１８に対して空隙４６を支持するために、各空隙４６の中心に、Ｖ字支持突起４８が設けられており、これは、前面に相補形状のＶ字溝４０を形成した結果として形成される。したがって、各ランドの中心で釘付けを行うと、空隙４６が支持され、メンブレン２０、又は、排水パネル２１の断面形状が、取り付け中、及び、取り付け後も維持される。

もちろん、メンブレン、又は、パネルの奥行きが十分であれば、流路突起４２及び支持突起４８は形成されず、背面４４は、略平坦なままである。このことは、図１３に示した代替形態において最もよく示されている。

なお、本実施形態の二次排水流路２６は、一次排水流路２４より「浅い」ために、背面が相補形状にならない。また、二次排水流路２６のいくつかは、３つずつまとめられている。提案によれば、これらのまとめられた（参照符号５０が付与されている）二次排水流路は、垂直方向のランド列の４本毎に配置されることが好ましく、これは、枠組の標準的なスタッド位置に対応するため、一層有利に釘付け位置を示す。しかしながら、他の好ましい形態では、まとめられた二次流路５０は、枠組のスタッド間隔に応じて、ランド列の３本毎、あるいは、５本毎に配置してもよいことを理解されたい。

上述の、第１及び第２の実施形態の代替形態はすべて、本発明の排水の利点を等しく提供することと、取り付けの用途に応じて付加的な利点を提供することとのために、ランドの形状、及び、パターンに対してなされることが可能な、変形を示している。

有利なことに、これらの好ましい実施形態及びそれらの変形例によって提供される枠組壁構造物ならびに関連工法は、比較的短期間かつ高いコスト効率で実施され、構造的に堅固であり、水の浸透に対してほぼ不浸透性であるため、比較的耐久性がある。以上及び他の観点において、本発明は、先行技術に対して、実用的であって商品として有意な改善を示している。

具体的な例に関して本発明を説明してきたが、当業者であれば理解されるように、本発明は、他の多くの形態でも実施可能である。

Claims (38)

1. 実質的に剛体であり、枠組壁構造に用いる排水パネルであって、
   ほぼ防水性の前面と、
   前記排水パネルと前記前面に貼られた被覆材との間の水の排出を促進するために、前記前面に、間隔を開けて配置された、複数の一次排水流路と、
   を備え、
   前記前面は、空気及び水蒸気に対しては少なくともある程度は浸透性である一方、液体の水に対してはほぼ不浸透性であり、
   前記前面は、間隔を開けて配置された、複数の二次排水流路をさらに備え、前記二次排水流路は、前記一次排水流路に対して略横方向に延び、少なくともいくつかの、前記一次排水流路の隣接するペアと交差し、前記排水流路は、前記排水パネルと前記被覆材との間の水の排水を促進するように適合され、
   前記一次及び二次排水流路は、結合して、前記排水流路に対して比較的突出していて、かつ、ほぼ平坦なランドの配列を定義し、
   前記ランド配列は、一連の水平方向の行と垂直方向の列との形態であり、
   前記枠組壁構造は、１つ又は複数の垂直枠組要素を含み、前記前面は、前記壁構造の組み立て時に、少なくとも１つの垂直枠組要素とほぼ位置合わせされるように適合された、前記垂直方向の列のランドのうちの少なくとも１つを含み、
   前記垂直枠組要素にほぼ対応するように適合された、比較的大きなランドの１つ又は複数の列を含む、
   排水パネル。
2. 前記二次排水流路は、少なくともいくつかの、前記一次排水流路の隣接するペアの間を斜め方向に延びる、請求項１に記載の排水パネル。
3. 前記二次排水流路は、前記一次排水流路間の水を方向づけるように適合された、請求項１又は２に記載の排水パネル。
4. 前記二次排水流路は、少なくともいくつかの、前記一次排水流路の隣接するペアの間の相互通気を提供する、請求項１から３のいずれか１項に記載の排水パネル。
5. 前記一次排水流路は、使用時には、前記排水パネルに沿ってほぼ垂直方向に延びるように構成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の排水パネル。
6. 前記前面は、留め具の位置を示すしるしを含む、請求項１に記載の排水パネル。
7. 前記しるしは、前記垂直方向の列のランドの少なくとも１つに配置されて、長手方向に延びる溝を含む、請求項６に記載の排水パネル。
8. 前記しるしは、前記一次排水流路の２つ以上を含み、前記一次排水流路の前記２つ以上は、間隔をおいて比較的近接配置されて留め具位置を示す、請求項６又は７に記載の排水パネル。
9. 前記排水パネルの背面に配置された、長手方向に延びる複数の支持突起を含み、前記支持突起は、前記長手方向に延びる溝に対してほぼ相補的である、請求項７又は８に記載の排水パネル。
10. 各一次排水流路の幅は、粘着性密封テープが前記前面の表面の輪郭に緊密に追従することを可能にして、水分が前記粘着性テープの線に沿って浸透することを防ぐか、少なくとも最小化する密封を実現するように適合された、請求項１から９のいずれか１項に記載の排水パネル。
11. 少なくともいくつかの前記排水流路と前記ランドとの間に配置された複数の過渡面取り部分を含み、前記面取り部分は、粘着性テープが前記排水パネルの前記前面により緊密に追従することを支援するように適合された、請求項１、６から１０のいずれか１項に記載の排水パネル。
12. 前記一次及び二次流路は、圧延成形又は型押しされて前記前面になる、請求項１から１１のいずれか１項に記載の排水パネル。
13. 前記一次及び二次流路は、鋳造、機械削り、又は押し出しを経て前記前面になる、請求項１から１１のいずれか１項に記載の排水パネル。
14. 実質的に繊維強化セメントから形成された、請求項１から１３のいずれか１項に記載の排水パネル。
15. 実質的に、木材、複合木材、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）、プラスチック、他の複合障壁、繊維強化セメント、又はこれらの組み合わせから形成された、請求項１から１３のいずれか１項に記載の排水パネル。
16. 前記前面は、ほぼ撥水性のセルロース系材料、有孔ポリマー膜、不織ポリマーシート、又はこれらの組み合わせによる疎水性の膜又はコーティングを含む、請求項１から１５のいずれか１項に記載の排水パネル。
17. 前記疎水性の膜又はコーティングはシロキサンを含む、請求項１６に記載の排水パネル。
18. 間隔を開けた１つ又は複数の垂直枠組要素を有する種類の枠組壁構造に用いるメンブレンであって、
    ほぼ防水性の前面と、
    前記メンブレンと前記前面に貼られた被覆材との間の水の排出を促進するために、前記前面に、間隔を開けて配置された、複数の一次排水流路と、
    留め具の位置が与えられるように、前記枠組要素のうちの少なくとも１つの位置をほぼ示すしるしと、
    を含み、
    前記前面は、間隔を開けて配置された、複数の二次排水流路をさらに備え、前記二次排水流路は、前記一次排水流路に対して略横方向に延び、少なくともいくつかの、前記一次排水流路の隣接するペアと交差し、前記排水流路は、前記メンブレンと前記被覆材との間の水の排水を促進するように適合され、
    前記一次及び二次排水流路は、結合して、前記排水流路に対して比較的突出していて、かつ、ほぼ平坦なランドの配列を定義し、
    前記ランド配列は、一連の水平方向の行と垂直方向の列との形態であり、
    前記前面は、前記壁構造の組み立て時に、少なくとも１つの垂直枠組要素とほぼ位置合わせされるように適合され、
    前記垂直枠組要素にほぼ対応するように適合された、比較的大きなランドの１つ又は複数の列を含む、
    メンブレン。
19. 前記二次排水流路は、少なくともいくつかの、前記一次排水流路の隣接するペアの間を斜め方向に延びる、請求項１８に記載のメンブレン。
20. 前記二次排水流路は、前記一次排水流路間の水を方向づけるように適合された、請求項１８又は１９に記載のメンブレン。
21. 前記二次排水流路は、少なくともいくつかの、前記一次排水流路の隣接するペアの間の相互通気を提供する、請求項１８から２０のいずれか１項に記載のメンブレン。
22. 前記一次排水流路は、使用時には、前記メンブレンに沿ってほぼ垂直方向に延びるように構成される、請求項１８から２１のいずれか１項に記載のメンブレン。
23. 前記しるしは、前記垂直方向の列のランドの少なくとも１つに配置されて、長手方向に延びる溝を含む、請求項１８に記載のメンブレン。
24. 前記しるしは、前記一次排水流路の２つ以上を含み、前記一次排水流路の前記２つ以上は、間隔をおいて比較的近接配置されて留め具位置を示す、請求項１８、又は２３に記載のメンブレン。
25. 前記メンブレンの背面に配置された、長手方向に延びる複数の支持突起を含み、前記支持突起は、前記長手方向に延びる溝に対してほぼ相補的である、請求項２３又は２４に記載のメンブレン。
26. 各一次排水流路の幅は、粘着性密封テープが前記前面の表面の輪郭に緊密に追従することを可能にして、水分が前記粘着性テープの線に沿って浸透することを防ぐか、少なくとも最小化する密封を実現するように適合された、請求項１８から２５のいずれか１項に記載のメンブレン。
27. 少なくともいくつかの前記排水流路と前記ランドとの間に配置された複数の過渡面取り部分を含み、前記面取り部分は、粘着性テープが前記メンブレンの前記前面により緊密に追従することを支援するように適合された、請求項１８、２３から２６のいずれか１項に記載のメンブレン。
28. 前記一次及び二次流路は、圧延成形又は型押しされて前記前面になる、請求項１８から２７のいずれか１項に記載のメンブレン。
29. 前記一次及び二次流路は、鋳造、機械削り、又は押し出しを経て前記前面になる、請求項１８から２８のいずれか１項に記載のメンブレン。
30. 実質的に、ポリマー又はほぼ撥水性のセルロース系材料、有孔ポリマー膜、不織ポリマーシート、又はこれらの組み合わせから形成された、請求項１８から２９のいずれか１項に記載のメンブレン。
31. 略垂直方向に向けられた枠組と、
    前記枠組に固定的に取り付けられて、前記枠組をほぼ覆う、請求項１から１７のいずれか１項に記載の排水パネルの平坦な層と、
    前記排水パネルをほぼ覆う被覆材と、
    を備える、枠組壁構造。
32. 略垂直方向に向けられた枠組と、
    前記枠組に固定的に取り付けられて、前記枠組をほぼ覆う、請求項１８から３０のいずれか１項に記載のメンブレンの平坦な層と、
    前記メンブレンをほぼ覆う被覆材と、
    を備える、枠組壁構造。
33. 略垂直方向に向けられた枠組と、
    前記枠組に固定的に取り付けられて前記枠組をほぼ覆う構造材のほぼ平坦な層と、
    前記構造材に固定的に取り付けられて、前記構造材をほぼ覆う、請求項１８から３０のいずれか１項に記載のメンブレンの平坦な層と、
    前記メンブレンをほぼ覆う被覆材と、
    を備える、枠組壁構造。
34. 前記被覆材は、セメント質障壁、配向性ストランドボード、合板、金属、石積み、又はこれらの組み合わせを含む、請求項３１から３３のいずれか１項に記載の枠組壁構造。
35. 前記被覆材は、実質的に繊維強化セメントから形成された、少なくとも１つの被覆パネルを含む、請求項３１から３４のいずれか１項に記載の枠組壁構造。
36. 枠組壁構造の形成方法であって、
    略垂直方向に向けられた枠組を形成し、
    請求項１から１７のいずれか１項に記載の排水パネルの平坦な層を、前記枠組を覆うように取り付け、
    被覆材を、前記排水パネルの前記前面をほぼ覆うように固定する、
    ことを備える、方法。
37. 枠組壁構造の形成方法であって、
    略垂直方向に向けられた枠組を形成し、
    構造材のほぼ平坦な層を、前記枠組をほぼ覆うように取り付け、
    請求項１８から３０のいずれか１項に記載のメンブレンの平坦な層を、前記構造材をほぼ覆うように取り付け、
    被覆材を、前記メンブレンの前記前面をほぼ覆うように固定する、
    ことを備える、方法。
38. 枠組壁構造の形成方法であって、
    略垂直方向に向けられた枠組を形成し、
    請求項１８から３０のいずれか１項に記載のメンブレンの平坦な層を、前記枠組をほぼ覆うように取り付け、
    被覆材を、前記メンブレンの前記前面をほぼ覆うように固定する、
    ことを備える、方法。

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